JP2007309997A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置の定着前後の記録材搬送方法および駆動構成に関する。 The present invention relates to a recording material conveying method and driving configuration before and after fixing of an image forming apparatus.
図10は画像形成装置の画像形成部の構成を示す断面図であり、カラー画像の画像形成で説明する。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the image forming unit of the image forming apparatus, which will be described in the image formation of a color image.
例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する、平行に配置された4つの画像形成媒体である感光体ドラムa(イエロー)・b(マゼンタ)・c(シアン)・d(ブラック)と、これら感光ドラムa〜dの上部に、これを縦断する態様で配置された転写搬送手段である中間転写ベルト2を備える。
For example, photosensitive drums a (yellow), b (magenta), c (cyan), and d (four image forming media arranged in parallel to form toner images of colors of yellow, magenta, cyan, and black, respectively. Black) and an
不図示のモータにより駆動される感光体ドラムa・b・c・dの周囲には、それぞれ不図示の一次帯電器、現像器、転写帯電器が配置され、それらがプロセスカートリッジ1a〜1dとしてユニット化されている。 A primary charger, a developing device, and a transfer charger (not shown) are arranged around the photosensitive drums a, b, c, and d driven by a motor (not shown), and these units are united as process cartridges 1a to 1d. It has become.
また感光ドラムa〜dの下方にはポリゴンミラー等で構成される露光装置6が配置される。 An exposure device 6 composed of a polygon mirror or the like is disposed below the photosensitive drums a to d.
まず、感光ドラムaには、原稿のイエロー成分色の画像信号によるレーザー光が露光装置6のポリゴンミラー等を介して投射され、感光ドラムa上に静電潜像が形成され、これに現像器からイエロートナーを供給して現像し、静電潜像がイエロートナー像として可視化される。 First, laser light based on a yellow component color image signal of an original is projected onto the photosensitive drum a through a polygon mirror of the exposure device 6 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum a, and a developing device Then, the yellow toner is supplied and developed, and the electrostatic latent image is visualized as a yellow toner image.
このトナー像が感光ドラムaの回転にともなって、感光ドラムaと中間転写ベルト2とが当接する1次転写部位に到来すると、転写帯電部材2aに印加した1次転写バイアスによって、感光ドラムa上のイエロートナー像が中間転写ベルト2に転写される(1次転写)。
When this toner image arrives at the primary transfer portion where the photosensitive drum a and the
中間転写ベルト2のイエロートナー像を担持した部位が画像形成部に移動すると、このときまでに画像形成部において上記と同様な方法で感光ドラムb上にマゼンタトナー像が形成され、このマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト2に転写される。
When the portion of the
同様に、中間転写ベルト2が移動するにつれて、画像形成部のそれぞれの1次転写部位においてシアントナー像、ブラックトナー像が、前記のイエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。
Similarly, as the
一方、記録材Pはカセット4に収納されている。
On the other hand, the recording material P is stored in the
記録材Pは、カセット4からピックアップローラ8により1枚ずつ送り出され、レジストローラ9でタイミングを合わされた後、2次転写部位に達し、2次転写ローラ対3に印加した2次転写バイアスによって、中間転写ベルト2上の4色のトナー像が記録材P上に一括して転写される(2次転写)。
The recording material P is fed one by one from the
4色のトナー像が転写された記録材Pは、搬送ガイド20に案内されて定着器100に搬送され、そこで熱および圧力を受けて定着され、これにより各色のトナーが溶融混色して記録材Pに固定されたフルカラーのプリント画像とされた後、定着器100の下流に設けられた排紙搬送ローラ対8によって排紙トレイ7に排紙される。
The recording material P on which the four color toner images have been transferred is guided by the
また、必要に応じて排紙ローラ対8の回転方向を電磁クラッチ等を用いて切り換えると共に、フラッパー90を動作させ、記録紙Pの後端を再給紙搬送路31内に案内し再度レジストローラ9に導き、裏面への記録を行うことも出来る。
Further, the rotation direction of the paper
熱定着させる定着器100は、最近では、省エネルギ推進の観点から、熱ローラ方式の定着装置よりも熱伝達効率が高く、装置の立上りも早く、ウェイトタイムの短縮化(オンデマンドで作動)や省電力化が可能となるフィルム加熱方式の定着装置が提案され、実用化もなされている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。
In recent years, the
この定着装置は、支持部材に固定支持させた加熱体に被加熱材を耐熱性・薄肉のフィルム材を介して密着させ、フィルム材を加熱体に摺動移動させて加熱体の熱をフィルム材を介して被加熱材へ与える方式・構成のものであり、未定着トナー画像を該画像を担持している転写材面に永久固着像として熱定着処理する定着装置として活用できる。 In this fixing device, a material to be heated is closely attached to a heating body fixedly supported by a support member via a heat-resistant and thin film material, and the film material is slid to the heating body to heat the heating body to the film material. And is applied to a heated material via a toner image, and can be used as a fixing device that heat-fixes an unfixed toner image as a permanently fixed image on the surface of a transfer material carrying the image.
このようなフィルム加熱方式の定着装置は、加熱体として、昇温の速い低熱容量のもの、例えば、耐熱性、絶縁性、良熱伝導性等の特性を有するセラミック基板と、該基板の面に具備させた通電により発熱する抵抗体(発熱体)を基本構成とするいわゆる、セラミックヒータを用いることができ、またフィルム材として薄膜で低熱容量のものを用いることができるために短時間に加熱体の温度が上昇し、スタンバイ時に加熱体に電力を供給する必要がなく、転写材をすぐに通紙しても該転写材が定着部位に到達するまでに加熱体を所定温度まで十分に昇温させることができ、ウェイトタイムの短縮化や省電力化が可能となる。また、画像形成装置内部の昇温を低くすることができる等の利点を有し、効果的なものである。 In such a film heating type fixing device, the heating body has a low heat capacity with a high temperature rise, for example, a ceramic substrate having characteristics such as heat resistance, insulation and good thermal conductivity, and a surface of the substrate. A so-called ceramic heater having a resistor (heating element) that generates heat when energized can be used, and a thin film with a low heat capacity can be used as a film material. Therefore, there is no need to supply power to the heating element during standby, and even if the transfer material passes immediately, the heating element is sufficiently heated up to the predetermined temperature until the transfer material reaches the fixing site. Thus, the wait time can be shortened and the power can be saved. Further, it has an advantage that the temperature rise inside the image forming apparatus can be lowered and is effective.
図11は、フィルム加熱方式の定着装置(定着装置)例の要部横断面模型図である。 FIG. 11 is a cross-sectional schematic diagram of a main part of an example of a film heating type fixing device (fixing device).
102は加熱体(以下、ヒータと記す)、103は該ヒータ102を下面側の溝部に入れて固定支持させた剛性・耐熱性を有する加熱支持部材(加熱体ホルダー(ステー)、以下、ヒータホルダーと記す)、101は耐熱性・薄肉のフィルム材(以下、定着フィルムと記す)、104は加圧ローラで、芯金とシリコンゴムなどの弾性層と離型性層で構成されている。
ヒータホルダー103の下面側に固定支持させたヒータ102と加圧ローラ104とを定着フィルム101を挟ませて加圧ローラ104に抗して所定の押圧力をもって圧接させて所定幅の加熱ニップ部(以下、定着ニップ部と記す)Nを形成させてある。
The
ヒータ102には一般的にセラミックヒータが使用され、通電により所定の温度に加熱・温調される。
A ceramic heater is generally used as the
定着フィルム101は、定着ニップ部Nにおいてヒータ102の熱を効率よく転写材Pに与えるため、厚みは20〜70μmとかなり薄くしている。
The
この定着フィルム101はフィルム基層、プライマー層、離型性層の3層構成で構成されており、フィルム基層側がヒータ側であり、離型性層側が加圧ローラ側である。
The
フィルム基層はヒータ102のガラス保護層102bより絶縁性の高いポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等であり、耐熱性を有している。
The film base layer is made of polyimide, polyamideimide, PEEK (polyetheretherketone) or the like having higher insulation than the glass protective layer 102b of the
また、フィルム基層により定着フィルム101全体の引裂強度等の機械的強度を保っている。
Further, the mechanical strength such as the tear strength of the
プライマー層は厚み2〜6μm程度の薄い層で形成されている。 The primer layer is formed as a thin layer having a thickness of about 2 to 6 μm.
離型性層は定着フィルム101に対するトナーオフセット防止層であり、PFA(パーフロロアルコキシ)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、FEP(フッ化エチレンプロピレン)等のフッ素樹脂を厚み10μm程度に被覆して形成してある。
The releasable layer is a toner offset prevention layer for the
この定着ニップ部Nにおいて、転写材P、トナー画像がヒータ102により定着フィルム101を介して加熱されてトナー画像が転写材P面に加熱定着される。
At the fixing nip N, the transfer material P and the toner image are heated by the
また、回転駆動は加圧ローラに与えられる。 The rotational drive is given to the pressure roller.
上記した記録材Pがこのような定着装置から受ける熱エネルギや圧力エネルギは、定着温度、定着ロ−ラの間に形成されるニップ幅、定着装置を通過する速度(加圧ローラ104における搬送速度)などにより変動する。
The thermal energy and pressure energy that the recording material P receives from such a fixing device includes the fixing temperature, the nip width formed between the fixing rollers, the speed passing through the fixing device (the conveyance speed of the
また、記録材P上に形成された画像の質は、定着装置から受ける熱エネルギや圧力エネルギにより変化することは既に知られており、特に、記録材P上に大量のトナ−を付着させて形成されるカラ−画像では、トナ−付着量の少ない白黒画像に比較して、画質、特に光沢ばかりでなく、記録材の搬送速度にも影響を受けやすい。 Further, it is already known that the quality of the image formed on the recording material P changes depending on the heat energy and pressure energy received from the fixing device, and in particular, a large amount of toner adheres to the recording material P. The color image to be formed is more susceptible to not only the image quality, particularly gloss, but also the conveyance speed of the recording material, compared to a black and white image with a small toner adhesion amount.
また、記録材Pの熱容量の違い、即ち記録材Pが薄手の紙か厚手の紙か、OHPフィルムか等によっても画質や記録材の搬送速度が変化する。 Further, the image quality and the conveyance speed of the recording material also change depending on the difference in heat capacity of the recording material P, that is, whether the recording material P is thin paper, thick paper, or OHP film.
本装置の駆動構成としては、コストダウン及び省スペースを図るべく、負荷トルクの重い中間転写ベルトおよび定着器を共通の駆動源から動力を得るように構成されているものもある。 As a drive configuration of this apparatus, there is one configured to obtain power from a common drive source for the intermediate transfer belt and the fixing device having a heavy load torque in order to reduce cost and save space.
また、定着器の下流に配置された排紙ローラも共通の駆動源から動力を得るようにしている。
一般に、定着ロ−ラ対により記録材P上のトナ−像を定着させるときは、記録材Pと未定着のトナ−に熱エネルギが奪われるので、その分定着ロ−ラ対の温度が低下する。 In general, when the toner image on the recording material P is fixed by the fixing roller pair, the recording material P and the unfixed toner are deprived of heat energy, and accordingly, the temperature of the fixing roller pair decreases. To do.
特に、画像形成動作を連続して実行する場合は、1枚の記録材の定着処理により奪われたエネルギが十分に回復せず、定着ロ−ラの温度が低下したまま次の記録材の定着処理が開始される場合がある。 In particular, when the image forming operation is executed continuously, the energy lost by the fixing process of one recording material is not sufficiently recovered, and the next recording material is fixed while the fixing roller temperature is lowered. Processing may be started.
この対処としては、ヒ−タへの供給電力を増加(ヒ−タ容量の増加)させることにより、比較的長時間の間隔でみれば供給エネルギと消費エネルギとを均衡させることができるが、定着ロ−ラの表面に耐熱ゴムなど熱応答性の悪い材料が使用されている場合は、なお、一時的に定着ロ−ラの温度が低下してしまう場合がある。 As a countermeasure, by increasing the power supplied to the heater (increasing the heater capacity), the supply energy and the consumed energy can be balanced over a relatively long interval. If a material with poor thermal response such as heat resistant rubber is used on the surface of the roller, the temperature of the fixing roller may temporarily decrease.
このため、定着ロ−ラに発生する温度変化は定着ロ−ラの外径の変化となって現れるから、定着ロ−ラ対を通過する記録材の搬送速度が変化することになる。 For this reason, a change in temperature generated in the fixing roller appears as a change in the outer diameter of the fixing roller, so that the conveying speed of the recording material passing through the fixing roller pair changes.
また、上記従来例の用いているフィルム加熱方式を用いた定着装置においては、ウォームタイムが短いため、コールド状態から記録材を連続通紙すると、初期の状態では駆動される加圧ローラがあまり温まっておらず、熱膨張していないため、加圧ローラが連続通紙中に大きく変化することになる。 Further, in the fixing device using the film heating method used in the conventional example, since the warm time is short, when the recording material is continuously fed from the cold state, the pressure roller to be driven is warmed up in the initial state. In this case, the pressure roller changes greatly during continuous paper feeding because it is not thermally expanded.
すなわち、駆動される加圧ローラの外径が最初の1枚目と最終枚目の紙とで大きく異なる。 That is, the outer diameter of the driven pressure roller is greatly different between the first and last sheets.
特にカラ−画像形成装置の定着装置では、ロ−ラの表層部にシリコンゴム等の耐熱ゴムを使用するが、耐熱ゴムは熱膨脹率が大きいため、加圧ロ−ラの温度変化による加圧ロ−ラの外径の変化が大きく、定着装置における記録材の搬送速度が大きく変化することになる。 In particular, a fixing device of a color image forming apparatus uses heat-resistant rubber such as silicon rubber for the surface layer of the roller. However, since heat-resistant rubber has a large coefficient of thermal expansion, the pressure roller due to temperature change of the pressure roller. -The change in the outer diameter of the roller is large, and the conveyance speed of the recording material in the fixing device changes greatly.
このため、加圧ローラの温度が低下して加圧ローラの外径が基準寸法よりも縮小したときは、2次転写ローラ対と排紙搬送ローラ対による記録材搬送速度のほうが定着装置での記録材搬送速度よりも速いから、2次転写ローラ対〜定着装置間では記録材Pにル−プLが発生し、定着装置〜排紙ローラ対間では記録材Pは引張り状態となる。(図12)
このとき、2次転写ローラ対〜定着装置間では記録材上の未定着トナ−が周辺の搬送ガイドなどに付着して画像不良を発生させたり、剛性の大きな厚紙を流した場合は、転写ローラ対の搬送力が低いと転写ローラ部でスリップが生じ、画像が縮んでしまう。
For this reason, when the temperature of the pressure roller decreases and the outer diameter of the pressure roller is reduced below the reference dimension, the recording material conveyance speed by the secondary transfer roller pair and the paper discharge conveyance roller pair is higher in the fixing device. Since it is faster than the recording material conveyance speed, a loop L is generated in the recording material P between the secondary transfer roller pair and the fixing device, and the recording material P is pulled between the fixing device and the paper discharge roller pair. (Fig. 12)
At this time, if the unfixed toner on the recording material adheres to the peripheral conveyance guide or the like between the pair of secondary transfer rollers and the fixing device and causes defective images, or if thick paper with high rigidity is flown, If the conveying force of the pair is low, the transfer roller portion slips and the image shrinks.
また、定着装置〜排紙搬送ローラ対間では、定着装置と搬送ローラ対で引っ張り合いをするため、熱によってトナーが溶融したままで完全に固着されていない状態では、その近辺で屈曲した搬送路などがある場合は、2次転写ローラ対〜定着ローラ対間で、搬送ガイド等とのこすれを生じてしまう。 Also, since the fixing device and the pair of conveyance rollers are pulled between the fixing device and the paper discharge conveyance roller pair, the conveyance path bent in the vicinity thereof when the toner is melted by heat and not completely fixed. In such a case, rubbing with the conveyance guide or the like occurs between the secondary transfer roller pair and the fixing roller pair.
逆に、定着ロ−ラの温度が上昇して定着ロ−ラの外径が基準寸法よりも大きくなったときは、2次転写ローラ対と排紙搬送ローラ対による記録材搬送速度のほうが定着装置での記録材搬送速度よりも遅いから、2次転写ローラ対〜定着ローラ対間では記録材Pが引張り状態になり、定着ローラ対〜排紙搬送ローラ対間では記録材Pにル−プLが発生する。(図13)
このとき、2次転写ローラ対〜定着ローラ対間では定着ロ−ラにより記録材が転写位置から強制的に引き出されることになり、転写ノイズ(転写時の画像の乱れ)が発生したり、複写倍率のずれ、カラ−画像の場合には色ずれが発生する。
On the other hand, when the fixing roller temperature rises and the outer diameter of the fixing roller becomes larger than the reference dimension, the recording material conveyance speed by the secondary transfer roller pair and the discharge conveyance roller pair is fixed. Since it is slower than the recording material conveyance speed in the apparatus, the recording material P is pulled between the secondary transfer roller pair and the fixing roller pair, and the recording material P is looped between the fixing roller pair and the discharge conveyance roller pair. L is generated. (Fig. 13)
At this time, the recording material is forcibly pulled out from the transfer position by the fixing roller between the secondary transfer roller pair and the fixing roller pair, and transfer noise (disturbance of the image at the time of transfer) occurs or copying occurs. In the case of a magnification shift or a color image, a color shift occurs.
また、定着ローラ対〜排紙搬送ローラ対間では定着ローラ対によって記録材上に定着されたトナー像が定着直後では、熱によってトナーが溶融したままで完全に固着されていない状態であるので、ガイド間でうねりを生じ、搬送ガイド等にこすれを生じてしまう。 In addition, since the toner image fixed on the recording material by the fixing roller pair between the fixing roller pair and the paper discharge conveyance roller pair is immediately after fixing, the toner is melted by heat and is not completely fixed. Swelling occurs between the guides, and the conveyance guides and the like are rubbed.
上記現象は、装置の小型化のために、搬送路を短くした場合、より顕著に発生する。 The above phenomenon occurs more remarkably when the conveyance path is shortened for downsizing of the apparatus.
また、二次転写部と定着器の平行度や、それぞれの圧バランス、ローラ径等の公差、バラツキ等によって記録材が必ずしも搬送方向に対して真っ直ぐに送られず記録材の幅方向の両側で速度差が生じた状態で、搬送される場合がある。 In addition, the recording material is not necessarily sent straight in the conveyance direction due to the parallelism of the secondary transfer unit and the fixing unit, the respective pressure balances, tolerances such as roller diameter, variations, etc., on both sides of the recording material in the width direction. In some cases, the sheet is transported in a state where a speed difference has occurred.
このような状態では、二次転写部と定着器の間で発生するループが、幅方向で異なってしまい一方ではガイドに擦れ、一方では記録材が引っ張られた状態となる場合もあった。 In such a state, a loop generated between the secondary transfer portion and the fixing device may be different in the width direction, while being rubbed against the guide, and on the other hand, the recording material may be pulled.
このような現象は、近年市場で要求される搬送方向の長さが極端に長い長尺紙等に記録する場合はより顕著に発生する。 Such a phenomenon occurs more remarkably when recording on a long paper or the like that is extremely long in the transport direction in recent years.
本発明は、装置小型化のために搬送路を短くしたり、搬送路を屈曲させたりする際に、周速変動の大きい定着ローラ対の前後の搬送路で生じる問題点、すなわち画像ノイズや転写ノイズ、複写倍率のずれ、カラ−画像の場合の色ずれ、搬送ガイドこすれ等が発生することのない画像形成装置を提供することを目的とする。 In the present invention, when the conveyance path is shortened or the conveyance path is bent in order to reduce the size of the apparatus, problems that occur in the conveyance paths before and after the fixing roller pair having a large peripheral speed fluctuation, that is, image noise and transfer. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that does not cause noise, a copy magnification shift, a color shift in the case of a color image, a conveyance guide rubbing, and the like.
また、長尺紙等の長さの長い記録紙に対しても、画像ノイズや転写ノイズ、複写倍率のずれ、カラ−画像の場合の色ずれ、搬送ガイドこすれ等が発生することのない画像形成装置を提供することを目的とする。 In addition, even on long recording paper such as long paper, image formation that does not cause image noise, transfer noise, copy magnification deviation, color deviation in the case of color images, conveyance guide rubbing, etc. An object is to provide an apparatus.
潜像を担持する像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、該現像剤像を未定着画像として記録材に転写する転写手段と、該未定着画像を加熱することにより前記記録材に定着させる定着手段と、定着手段に対する前記記録材の排出のための排紙搬送手段とを有する画像形成装置において、前記定着手段を記録材の搬送方向に移動可能とする移動手段と、前記転写手段と定着手段の間における記録材のたるみ状態を検知するループ検知手段とを備え、上記たるみ状態を検知するループ検知手段により、定着手段の移動を制御する。 An image carrier that carries a latent image; a developing unit that visualizes the latent image on the latent image carrier as a developer image; a transfer unit that transfers the developer image to a recording material as an unfixed image; An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes a received image on a recording material by heating; and a paper discharge conveying unit that discharges the recording material to the fixing unit. And a loop detecting unit that detects a slack state of the recording material between the transfer unit and the fixing unit, and the movement of the fixing unit is controlled by the loop detecting unit that detects the slack state. .
前記定着手段を記録材の搬送方向に移動可能とする移動手段と、前記転写手段と定着手段の間における記録材のたるみ状態を検知するループ検知手段とを備え、上記たるみ状態を検知するループ検知手段により、定着手段の移動を制御することにより、周速変動の大きい定着手段に記録材がニップされてから、転写手段のニップを抜けるまでの記録材のループ状態によって生じる種々の画像不良を解決することができる。 A loop detection unit for detecting the sagging state, the moving unit enabling the fixing unit to move in the conveying direction of the recording material; and a loop detecting unit for detecting a sagging state of the recording material between the transfer unit and the fixing unit. By controlling the movement of the fixing means, the various image defects caused by the loop state of the recording material from the time when the recording material is nipped to the fixing means having a large peripheral speed fluctuation to the time when it passes through the nip of the transfer means are solved. can do.
定着器と転写手段の駆動源は同一な駆動源とすることで、省スペース、低コストの画像形成装置を提供することが出来る。 By using the same drive source for the fixing device and the transfer unit, a space-saving and low-cost image forming apparatus can be provided.
移動手段を、定着器における記録材の幅方向における両端部にそれぞれ設けるとともに、記録材の両端部に対応する部分にループ検知手段をそれぞれ設け、移動手段は各々の側に対応する検知手段に基づいて動作を行うことにより、幅方向で均一の搬送速度でない場合に生じる、幅方向で異なるループ形状と成ることを防止し、周速変動の大きい定着手段に記録材がニップされてから、転写手段のニップを抜けるまでの記録材のループ状態によって生じる種々の画像不良を解決することができる。特に長尺紙等の搬送方向に長さの長い記録紙への記録時に有効である。 The moving means is provided at both ends of the fixing device in the width direction of the recording material, and the loop detecting means is provided at portions corresponding to both ends of the recording material, and the moving means is based on the detecting means corresponding to each side. Therefore, it is possible to prevent a different loop shape in the width direction from occurring when the transport speed is not uniform in the width direction. Various image defects caused by the loop state of the recording material until it passes through the nip of the recording medium can be solved. This is particularly effective when recording on recording paper having a long length in the conveying direction of long paper or the like.
定着手段を記録材の搬送方向に移動可能とする移動手段と、前記定着手段における記録材の搬送速度検知する検知手段とを備え、検知手段により、定着手段の移動を制御することにより周速変動の大きい定着手段に記録材がニップされてから、転写手段のニップを抜けるまでの記録材のループ状態によって生じる種々の画像不良を解決することができる。 A moving means that enables the fixing means to move in the conveying direction of the recording material and a detecting means that detects the conveying speed of the recording material in the fixing means, and the peripheral speed fluctuation is controlled by controlling the movement of the fixing means by the detecting means. Various image defects caused by the loop state of the recording material from the time when the recording material is nipped by the fixing means having a large size to the time when the recording material passes through the nip of the transfer means can be solved.
以下、この発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
以下、この発明の実施の形態に図1〜図6を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、この発明の実施の形態の画像形成装置の構成の概略を説明する断面図、図2から図5は、二次転写部から定着器、及び排紙部までの部分詳細図、図6は動作を説明するフローチャート図である。 FIG. 1 is a sectional view for explaining an outline of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 to 5 are partial detailed views from a secondary transfer unit to a fixing device and a paper discharge unit. 6 is a flowchart for explaining the operation.
一連の画像形成の流れは既知であるので、省略する。 Since the flow of a series of image formation is known, it is omitted.
定着手段であるフィルム101と加圧ローラ104を保持する定着器100は、中間転写ベルト2と同一の駆動源である不図示の定着モ−タM1により駆動される。
The fixing
定着器100は、スライドレール44上に記録紙Pの搬送方向に沿って移動可能に取り付けられ、不図示の定着器移動モータM2で駆動されるギア42の回転によって駆動されるラック43がスライドすることによって移動される。
The fixing
定着器移動モータM2は、定着器100の位置を記録紙Pの弛む(もしくは引っ張る)速度より大きい速度で移動させるだけでよいので、小型で制御の簡単でかつ安価なDCモータを用いている。
Since the fixing device moving motor M2 only needs to move the position of the fixing
二次転写部を構成する二次転写ローラ対3と定着器100の間の記録面と逆側に設けられている搬送ガイド20の幅方向の中央部には、二次転写ローラ対3と定着器100との間の搬送速度差によって生じる記録紙Pのたるみ(ループ)を検知するループ検知手段を構成するループ検知センサアーム40とフォトセンサ41を配置している。
At the center in the width direction of the
二次転写ローラ対3と定着器100の間で所定のループ量になると、ループ検知センサアーム40によってフォトセンサ41の受光部を遮断することで、ループの検知を行う。
When a predetermined loop amount is reached between the secondary
搬送ガイド20は、上流部ガイド20aと下流部ガイド20bに分割され、上流部ガイド20aは、二次転写ローラ3の保持部材等に固定され、記録中は移動することが無く、下流部ガイド20bは、定着器100に固定され定着器100の移動に連動して移動する。
The
定着器100が移動して、下流部ガイド20bの位置が変化しても、記録紙Pの先端を定着器100に案内できるように、上流部ガイド20aの後端と下流部ガイド20bの先端をオーバーラップさせている。
Even if the fixing
定着器100と排紙ローラ対8の間の第二の搬送ガイド21部でも同様な構成になっている。
The
排紙ローラ対8における記録材Pの搬送速度は、二次転写ローラ対3での記録紙Pの搬送速度と同一に設定されている。
The conveyance speed of the recording material P in the
また、動作開始時の定着器100の位置(ホームポジション)を検知するための、位置検知センサ45が設けられ、定着器100に設けられた遮断フラグ55が受光部を遮断することで定着器100のホームポジションを検知する。
In addition, a position detection sensor 45 for detecting the position (home position) of the fixing
本画像記録装置において、二次転写ローラ対3における記録紙の搬送速度Vpに対する定着器100による記録紙Pの搬送速度Vfの速度のバラツキがX%まで発生する場合は、定着器100の移動可能量を上流側をLfu、下流側をLflとし、搬送する最大記録紙長さをLp、二次転写ローラ対3と定着器100の移動開始前間の距離(最短距離ではなく、実際に記録紙の搬送される距離)をLd(図2の二点鎖線)とすると、
記録紙Pの先端が定着器100に入ってから記録紙Pの後端が二次転写部3を抜けるまでの時間Tdは、
Td=(Lp−Ld)/ Vp ・・・式1
となり、
二次転写部3と定着器100のおける搬送速度差によって生じる最大のループ量をLrとすると、
Lr=(Vp−Vf)×Td ・・・式2
となり、式2に式1を代入すると、
Lr =(Vp−Vp×((100+X)/100))×(Lp−Ld)/Vp
= Vp× X/100 × (Lp−Ld)/Vp
Lr = X/100 × (Lp−Ld) ・・・式3
となる。
In this image recording apparatus, when the variation in the conveyance speed Vf of the recording paper P by the fixing
The time Td from when the leading edge of the recording paper P enters the fixing
Td = (Lp−Ld) / Vp Equation 1
And
If the maximum loop amount generated by the difference in transport speed between the
Lr = (Vp−Vf) ×
When substituting equation 1 into
Lr = (Vp−Vp × ((100 + X) / 100)) × (Lp−Ld) / Vp
= Vp × X / 100 × (Lp−Ld) / Vp
Lr = X / 100 × (Lp−Ld)
It becomes.
Xが負の場合はLrが正となり、ループが増加し、Xが正の場合はLrが負になり、速度差によってLrだけ記録紙Pが二次転写部3と定着器100の間で引っ張られることになる。
When X is negative, Lr becomes positive and the number of loops increases. When X is positive, Lr becomes negative, and the recording paper P is pulled between the
記録紙Pの先端が定着器100に進入した状態の用紙のループ量からループ検知センサが検知するまで増加するループ量Lr1とすると、上流側に必要な定着器100の移動量Lfuは、Lrが負の場合で
Lfu = |Lr| + Lr1 ・・・式4
となる。
Assuming that the loop amount Lr1 increases from the loop amount of the paper in a state where the leading edge of the recording paper P enters the fixing
It becomes.
また、下流側に必要な定着器100の移動量Lflは、Lrが正の場合で、
Lfl = Lr − Lr1 ・・・式5
となる。
Further, the movement amount Lfl of the fixing
Lfl = Lr−Lr1
It becomes.
実際の動作を以下で説明する。 The actual operation will be described below.
二次転写部3での速度Vpを120mm/s、定着器100での速度Vfを120mm/s±2%(±2.4mm/s)、記録紙長さLpを297mm二次転写ローラ対3と定着器100の移動開始前間の距離Ldを50mm、二次転写部3と定着器100の間での一定に保つ記録紙Pのたるみ量(ループ量)Lr1を2mmとすると、
上流側への移動量Lfuは、式3と式4より
Lfu = |Lr|−Lrl
= |X/100 × (Lp−Ld)|−Lrl
= |−2/100×(297−60)|−2
= 4.47 + 2
= 6.47(mm)
下流側への移動量Lflは、式3と式5より
Lfl = Lr − Lr1
= X/100 × (Lp−Ld)− Lr1
= 2/100 × (297−60) − 2
= 4.47 − 2
= 2.27 (mm)
となる。
The speed Vp at the
The amount of movement Lfu to the upstream side is expressed by Lfu = | Lr | −Lrl from
= | X / 100 × (Lp−Ld) | −Lrl
= | -2 / 100 × (297-60) | -2
= 4.47 + 2
= 6.47 (mm)
The amount of movement Lfl to the downstream side is expressed by Lfl = Lr−Lr1 from
= X / 100 * (Lp-Ld) -Lr1
= 2/100 x (297-60) -2
= 4.47-2
= 2.27 (mm)
It becomes.
この状態で、記録紙Pも先端が定着器100に突入した状態になると、定着器100を上流側に移動させる。この移動速度は、定着器100における記録紙Pの搬送速度が最も遅い場合の二次転写部3との速度差 2.4mm/sの速度以上の設定になっていれば良い。
In this state, when the leading edge of the recording paper P enters the fixing
定着器100を上流側に移動させ、記録紙Pが撓みループ検知センサ41により所定のループに達したことを検知し図3の状態になったら、定着器100を下流側に移動させループ検知センサ41がOFFになってループが小さくなったら再び定着器100を上流に移動させループ検知センサ41でシートのたるみを検知し、以後記録紙Pの後端が二次転写ローラ部3を抜けるまでこの動作を繰り返す。
When the fixing
定着器100での用紙搬送速度が、二次転写部3の搬送速度よりも速い場合は、ループを検知した後は記録紙Pが引っ張られるの防ぐために、定着器100は徐々に上流側に移動していく。
When the paper conveyance speed in the
加圧ローラ104が充分に温まっている等で最も定着器100での搬送速度が早い場合は、最終的に定着器100は動作開始の位置に対して6.47mm上流に移動して、図4の状態になる。
When the
また定着器100での用紙搬送速度が二次転写部3の搬送速度よりも遅い場合は、ループを検知した跡は、ループが増加していくのを防ぐために、定着器100は徐々に下流に移動し、定着器100における記録紙の搬送速度が最も遅い場合は、動作開始の位置よりも2.27mm下流に移動して図5の状態になる。
Further, when the sheet conveyance speed in the
記録紙Pの後端が定着器5から抜けて、次の記録紙が搬送されてくる前に、定着器起動モータM2を駆動させ、定着器5に設けられた遮断フラグ5b部が、位置検知センサ45を遮光した時点で停止させ、ホームポジションに位置させる。
Before the trailing edge of the recording paper P comes out of the fixing
以下、記録紙が搬送されてくる都度、同様の動作を行う。 Thereafter, the same operation is performed every time the recording paper is conveyed.
上記動作を図6のフローチャートを用いて説明する。 The above operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
記録開始の信号を受けると各種の画像記録に必要な動作を開始する。 When a recording start signal is received, various operations necessary for image recording are started.
二次転写部3で記録紙Pへの転写が行われ、記録紙Pの先端が定着器100に突入した時点で、ループ検知センサ41を作動させ、ループ検知センサOFFの場合は、所定時間後(本実施例では50msec後)に再度センサ41のON−OFFを確認してOFFであれば、ループが所定量になっていないと判断して、定着器移動モータM2を所定の方向に回転させ定着器100を上流側に移動させる。ループ検知センサ41がONの場合も同様に所定時間後の再度センサ41のON−OFFを確認しONであればその時点でループが所定量以上になったと判断し、定着器移動モータM2を逆の方向に回転させ定着器100を下流側に移動させる。所定時間後(50msec)後にセンサ41の検知が異なる場合は、センサ41のチャタリング等と判断し、ONまたはOFFに完全に切り替わっていない判断し、定着器の移動の動作の変更は行わずに、記録紙Pの後端が二次転写部3を抜けるまで再度ループ検知センサ41によるON−OFFの判断を行い、以下この動作を繰り返し、常にループ検知センサ41がON−OFFを繰り返す状態として、ループの状態を一定に保ちながら搬送する。
When the transfer to the recording paper P is performed by the
記録紙Pの後端が二次転写部3を抜けたタイミングで定着器移動モータM2を停止させ、その後記録紙Pの後端が定着器100を抜けてから定着器100をホームポジションに移動させる。
The fixing device moving motor M2 is stopped at the timing when the trailing edge of the recording paper P passes through the
引き続き記録紙Pへの記録を行う場合は、最初の各種の画像記録動作に戻り、記録を終了させる場合は、動作停止のための各種終了シーケンスを行い動作を終了する。 When recording on the recording paper P is continued, the process returns to the first various image recording operations. When recording is ended, various end sequences for stopping the operation are performed and the operation is ended.
このように、定着器100を移動させてループを一定に保つことで、短い搬送路においてもループが大きくなりすぎて搬送ガイドに強く当たり、記録紙が引っ張られることで、画像不良が発生することが無い良好な画像を得ることが出来るとともに、負荷トルクの大きな定着器100と中間転写ベルト2を同一の高トルクのモータで駆動することが可能となる。
In this way, by moving the fixing
また、定着器と定着器下流に設けられ装置の固定されている排紙ローラとの間は、排紙ローラの搬送速度を二次転写部の搬送速度と同じに設定しているため、定着器と二次転写部の間で、記録紙が一定のループ量を維持している限り、定着器と排紙ローラの間でも、一定のループ量が確保されることになり、搬送路内でのシートの坐屈等を防止することが出来る。 In addition, since the conveyance speed of the discharge roller is set to be equal to the conveyance speed of the secondary transfer unit between the fixing device and the discharge roller provided downstream of the fixing device and fixed to the apparatus, the fixing device As long as the recording paper maintains a constant loop amount between the secondary transfer unit and the secondary transfer unit, a constant loop amount is ensured between the fixing device and the paper discharge roller. Seat buckling and the like can be prevented.
本実施例では、二次転写部と定着器の間の搬送路にループ検知センサを配置し、記録紙のループを検知して定着器の移動を制御したが、フィルム加熱方式の定着装置をも位置要る場合などは、従動でつれまわるフィルムが記録紙の搬送速度と同一であることを利用しで、フィルムにマーキングをしてその回転速度をセンサーで読み取り、その回転速度から二次転写部と定着器の間のループ量を想定し、それに合わせて定着器の移動を制御することも出来る。 In this embodiment, a loop detection sensor is disposed in the conveyance path between the secondary transfer unit and the fixing device, and the movement of the fixing device is controlled by detecting the loop of the recording paper. When the position is required, use the fact that the driven film is the same as the transport speed of the recording paper. Mark the film and read the rotation speed with a sensor. It is also possible to control the movement of the fixing device in accordance with a loop amount between the fixing device and the fixing device.
また、本実施例では、定着器の移動量が上流側と下流側で異なる設定になっているが、装置の状況に応じて、定着器の加圧ローラの外径を変更して、二次転写部の搬送速度に対する定着器の速度の設定を変化させることで、同じ移動量にしたり、どちらか一方に移動させることも可能である。 Further, in this embodiment, the moving amount of the fixing device is set differently on the upstream side and the downstream side, but the outer diameter of the pressure roller of the fixing device is changed according to the situation of the apparatus, and the secondary unit is changed. By changing the setting of the fixing device speed relative to the transfer portion conveyance speed, it is possible to make the movement amount the same or move to either one of them.
本発明の第二の実施例を、図7から図9を用いて説明する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図7は本発明と採用した画像形成装置の断面図であり、図8、図9は、二次転写部と定着器の要部斜視図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the image forming apparatus adopting the present invention, and FIGS. 8 and 9 are perspective views of essential parts of the secondary transfer portion and the fixing device.
第一の実施例と同様の構成部は同じ番号を付け説明を省略する。 The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施例では、定着器100の搬送方向の幅方向の両端部にそれぞれレール64、74と、定着器移動手段であるギア62、72とラック63、73、ループ検知手段であるループ検知センサアーム60、70とフォトセンサ61、71を備えている。
In this embodiment, rails 64 and 74, gears 62 and 72 and racks 63 and 73 serving as fixing device moving means, and loop detection sensor arms serving as loop detecting means are provided at both ends in the width direction of the fixing
また、定着器100に両端部それぞれのホームポジションを検知するための遮断フラグ55c、55dと、位置センサ65、75を設け、独立してホームポジションを検知することが出来る。
Further, the fixing
図7においては、断面配置が同じ位置にあるためそれぞれ一つしか見えないが実際には、図8の斜視図で示すように、搬送方向の幅方向の両端にそれぞれ配置されている。 In FIG. 7, only one can be seen because the cross-sectional arrangement is at the same position, but in actuality, as shown in the perspective view of FIG. 8, they are arranged at both ends in the width direction of the transport direction.
(図8ではギア62、72、ラック63、73、フォトセンサ61、71、遮断フラグ55c、55d、位置センサ65、75は省略している。)
また、レール64、74は、それぞれ定着器100に固定されているのではなく定着器100に対して軸64a、74aを支点に回転可能に取り付けられている。
(In FIG. 8, gears 62 and 72, racks 63 and 73,
The
また、本実施例では、定着器100の移動手段として不図示の駆動モータM3、M4によってギア62、72を独立して駆動させるようにして、図8で示す矢印A、矢印Bで示すように、定着器100の両端部が独立して移動可能になっている。
In this embodiment, the
実際の動作は、それぞれのループ検知センサの信号をもとに、定着器移動モータM3、M4を制御することが、第一の実施例と異なる部分で、他の動作、構成は第一の実施例と同様である。 The actual operation is to control the fixing device moving motors M3 and M4 based on the signals of the respective loop detection sensors. The other operations and configurations are the same as in the first embodiment. Similar to the example.
このような構成において、記録紙Pが二次転写部3で転写され搬送されて定着器100によって搬送されはじめ、第一の実施例と同様に駆動モータM3、M4を駆動して定着器100を移動させてループを一定に保つが、定着器100や二次転写部3の付勢圧のばらつきや寸歩公差等によって、記録紙Pの幅方向における搬送速度が微妙に異なってくる場合がある。
In such a configuration, the recording paper P is transferred and transported by the
記録紙Pの長さが短い場合は、このような状態になっても幅方向のループの大きさの差が僅かですむため問題ないが、長尺紙や大きなサイズの記録紙Pを搬送する場合は、図9で示すように、一方のループが大きくなりすぎで搬送ガイド20にこすれ、逆側では二次転写部3と定着器100の間で記録紙Pが引っ張られる様な状態になる場合がある。
When the length of the recording paper P is short, there is no problem because the difference in the size of the loop in the width direction is slight even in such a state, but a long paper or a large size recording paper P is conveyed. In this case, as shown in FIG. 9, one of the loops becomes too large and is rubbed against the
このような状態でも、定着器100の両側をそれ独立して移動させることが可能なため、図9の様な状態になる前にループが大きくなる側(図9では手前側)を矢印C方向に移動させ引っ張られる側(図9では奥側)を矢印D方向に移動させるとループを均一にすることが可能になる。
Even in such a state, both sides of the fixing
上記動作はループ検知センサの出力に応じて行われるため、本構成を用いた画像記録装置では実際に図9の状態になることはなく、最終的に定着器100が傾いた状態(図9では手前が上方向、奥側が下方向に傾いた状態)で記録紙Pが定着器100から排出されることになる。
Since the above operation is performed in accordance with the output of the loop detection sensor, the image recording apparatus using this configuration does not actually enter the state shown in FIG. 9, but finally the fixing
上記第一、第二の実施例では、定着器の移動に専用のモータを用いて行ったが、定着器の駆動モータから駆動をもらい電磁クラッチ等で駆動のON−OFF、回転方向の切り換えを行ってもよい。 In the first and second embodiments, a dedicated motor is used to move the fixing device. However, driving is performed from the driving motor of the fixing device, and the driving is turned on and off by an electromagnetic clutch or the like, and the rotation direction is switched. You may go.
また、上記第一、第二の実施例では、中間転写ベルトを用いたカラー電子写真画像形成装置に用いたが、これに限らず、例えば、感光体ドラムから直接記録紙に転写する方式である白黒(単色)の電子写真方式の画像記録装置や、複数の感光体ドラムを並列に並べ各感光体ドラムの転写部を記録紙が順次通過する、直接転写方式のカラー電子写真画像記録装置等に適用することも可能である。 In the first and second embodiments, the color electrophotographic image forming apparatus using the intermediate transfer belt is used. However, the present invention is not limited to this, and for example, a method of directly transferring from a photosensitive drum to a recording sheet. Black and white (single color) electrophotographic image recording apparatus, direct transfer type color electrophotographic image recording apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged in parallel, and recording paper sequentially passes through the transfer section of each photosensitive drum. It is also possible to apply.
a〜d 感光ドラム
P 記録材
1a〜1d プロセスカートリッジ
2 中間転写ベルト
3 2次転写ローラ対
4 給紙カセット
5 定着器
6 露光装置
7 排紙トレイ
20 第1の搬送路
21 第2の搬送路
40,60,70 ループ検知レバー
41,61,71 検知センサ
42,62,72 ギア
a to d Photosensitive drum
P Recording material
1a ~ 1d Process cartridge
2 Intermediate transfer belt
3 Secondary transfer roller pair
4 Paper cassette
5 Fixing unit
6 Exposure equipment
7
Claims (4)
前記定着手段を記録材の搬送方向に移動可能とする移動手段と、前記転写手段と定着手段の間における記録材のたるみ状態を検知するループ検知手段とを備え、
上記たるみ状態を検知するループ検知手段により、定着手段の移動を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a latent image; a developing unit that visualizes the latent image on the latent image carrier as a developer image; a transfer unit that transfers the developer image to a recording material as an unfixed image; An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes a received image to the recording material by heating; and a paper discharge conveying unit that discharges the recording material to the fixing unit.
A moving unit that allows the fixing unit to move in the conveyance direction of the recording material; and a loop detection unit that detects a slack state of the recording material between the transfer unit and the fixing unit.
An image forming apparatus characterized in that the movement of the fixing means is controlled by the loop detecting means for detecting the sag state.
前記定着手段を記録材の搬送方向に移動可能とする移動手段と、前記定着手段における記録材の搬送速度検知する検知手段とを備え、
上記検知手段により、定着手段の移動を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a latent image; a developing unit that visualizes the latent image on the latent image carrier as a developer image; a transfer unit that transfers the developer image to a recording material as an unfixed image; An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes a received image to the recording material by heating; and a paper discharge conveying unit that discharges the recording material to the fixing unit.
A moving unit that enables the fixing unit to move in the conveyance direction of the recording material; and a detection unit that detects a conveyance speed of the recording material in the fixing unit.
An image forming apparatus, wherein the movement of the fixing unit is controlled by the detecting unit.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8391738B2 (en) | 2009-11-25 | 2013-03-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image heating apparatus executing a correction mode when the detected amounts of slack at different ends of a recording material are different |
JP2014108581A (en) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Ricoh Co Ltd | Image processing device, equipment control method, and equipment control program |
-
2006
- 2006-05-16 JP JP2006136491A patent/JP2007309997A/en not_active Withdrawn
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